新型石蜡造粒机及生产新工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种新型石蜡造粒机及生产新工艺，新型石蜡造粒机挤压机构的液蜡三通薄膜自动调节阀连接液蜡泵⑴、螺杆筒体⑹，圆柱形螺杆筒体⑹后端封闭装配平面法兰⑸，前端封闭装配挤出器⑿，螺杆⑷中段纵向装配在螺杆筒体⑹两端；螺杆⑷后端与减速机电机齿轮（25）啮合；冷凝机构的冷媒循环装置安装在螺杆筒体⑹外周，与小型制冷机（22）连接，冷媒循环装置前端与风筒⒁固定连接，风筒⒁内前段螺杆⑷装配切削装置、蜡粒翻转器⒀，风筒⒁前端安装有轴流风机⒃；进入螺杆筒体⑹的液蜡经冷却、挤压、切削、再冷却固化为蜡粒，包装。优点是：结构紧凑；生产能力大；蜡粒规格可调整；蜡粒不易粘连；加工物料种类范围大；自动化程度高，操作便捷。
【专利说明】新型石蜡造粒机及生产新工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于石蜡成型设备及生产工艺领域，特别涉及一种新型石蜡造粒机及生产新工艺。
【背景技术】
[0002]现有粒状加工设备主要是环形钢带式造粒机，在环形钢带一端设置一液蜡喷滴装置定时喷滴，钢带在前后主、被动轮带动下沿着托架缓慢运行，使钢带上喷滴的液状蜡滴逐渐凝固，至钢带末端由刮板刮下进入包装线。此种造粒机和生产工艺不足之处:①机体庞大
5111)占地面积大钢带跑偏现象较普遍，故障率高喷头和钢带大多靠进口，成本高；④工作时需用大量水冷却钢带，能耗量大，产量低；⑤蜡粒小且是扁形易粘连结坨，使用不方便。
【发明内容】
[0003]本发明公开一种新型石蜡造粒机及生产新工艺，目的在于利用螺杆推进将初步冷却为半凝固状态的石蜡挤压成条状，再切削成粒状，经进一步冷凝固化形成所需规格的圆柱状蜡粒。从液态石蜡到固态蜡粒采用新的工艺，全部工艺流程在一套线型装置上有序联动、连续完成。
[0004]本发明公开的新型石蜡造粒机主体装置主要包括:挤压机构、切削装置、冷凝机构、底盘托架及智能模拟控制系统；
所述挤压机构的液蜡三通薄膜自动调节阀⑵进料口管道((3)与液蜡泵⑴连接，液蜡泵⑴与物料液蜡来料管道连接；三通薄膜自动调节阀⑵出料口管道((1)与螺杆筒体(6)进料口连接，回流管道仏)与物料回流管连接；螺杆筒体(6)是圆柱形，后端封闭装配平面法兰⑶，前端封闭装配挤出器(12),在螺杆筒体(6)内沿纵向装有螺杆⑷；
所述冷凝机构的冷媒循环装置安装在螺杆筒体(6)外周，与小型制冷机(22)连接，冷媒循环装置后端固定在平面法兰⑶上，前端与风筒(⑷固定连接；
所述智能模拟控制系统由控制元件、温度传感器、控制柜及操作台组成；
新型石蜡造粒机的主体装置集中安装在底盘托架上，螺杆筒体(6)为主体设备在框架上面卧式安装，其它配套装置按工艺顺序依序安装；在螺杆筒体(6)后侧方安装减速机电机
(22).前侧方安装小型制冷机(20^前方安装风筒支架、底盘托架两侧主梁外侧分别对应托架上的重心焊接吊环。
[0005]所述平面法兰(5)上部设有物料液蜡进料口，在下部设有液蜡出口与液蜡出口管道
[6]连接，液蜡出口管道(6)连接回流管道匕)。
[0006]所述挤出器(12)是采用钢板制成的圆盘形状，钢板厚度为20111111?30111111 ；在圆盘的平面上有序加工~个通孔(30),通孔(30)进料端与出料端呈反喇叭口形；各规格的挤出器(12)的出料端口孔径分别为小3、小5、小10。
[0007]所述螺杆⑷采用高强钢厚壁钢管，外壁焊装工艺制成高强钢螺旋形铰龙脚，螺杆⑷中段通过轴承…(邱和轴承II (21)分别安装在挤出器(1?、平面法兰(5)上，螺杆⑷后段与减速机电机齿轮(23)连接，螺杆⑷前段进入风筒(14),自后向前端依次安装切削装置和蜡粒翻转器(13)；螺杆⑷管体内由后端通过轴承I (24)封闭安装一根带有短夹套(25)的蒸汽管⑶，蒸汽管⑶前端开口处在挤出器(12)后部位置，蒸汽管⑶前部利用固体润滑轴承固定在螺杆⑷管内。
[0008]所述蜡粒翻转器(13)的翻转板呈8形，并在螺杆⑷两侧均向蜡粒出口(1?扭曲15°?
300。
[0009]所述短外夹套(25 )在螺杆⑷密封后端的内、外各伸长10臟?20臟，短外夹套(25 )两端敞口形成蒸汽排出通道口。
[0010]所述切削装置是由2片、4片或8片楔形刀片肋构成，刀片肋根部沿圆周均匀镶嵌在刀架(16)上，刀片肋端部罩在挤出器(12)边缘圆周的刀片罩㈣内，刀片(仍工作面与挤出器(12)外表面平行并存在0.5111111?1.0111111的间隙；刀架(16)固定在螺杆⑷上；刀片肋材料选用工具钢。
[0011]所述冷媒循环装置是在螺杆筒体(6)外壳上纵向焊接?个!I型件，！I型件下端脚封闭、两端封闭形成冷媒流道⑴，冷媒流道⑴开设冷媒入口、出口，分别与小型制冷机(?))的冷媒入口 ^)、冷媒出口(卜)连接出型件上部条形翅片的外周装配钢制套装筒体⑶，套装筒体⑶前端与风筒(⑷的后端密封连接；套装筒体⑶与型件上部条形翅片之间形成冷媒循环风道⑶，冷媒循环风道⑶前端敞口与风筒(⑷连通，冷媒循环风道⑶后端穿过平面法兰(5)与鼓风机(27 )连接，鼓风机(27 )连接干燥器(26 )。
[0012]所述风筒㈣是用2皿?3皿厚钢板对应套装筒体⑶外径制成，风筒㈣前端下面开设蜡粒出口 (15)。
[0013]所述底盘托架是采用型钢制成的框架。
[0014]所述智能模拟控制系统是指安装在液蜡泵⑴、液蜡三通薄膜调节阀⑵、减速机电机(22 )、小型制冷机⑶)、切削装置、鼓风机(27 )、蒸汽电磁阀等控制元件，螺杆筒体(6)内、风筒(14)内、冷媒入口匕)、冷媒出口(卜)的温度传感器及鼓风机出口的干湿度计等，构成新型石蜡造粒机控制系统，该系统控制端集中安装在同一控制柜的操作台上。
[0015]新型石蜡造粒机造粒生产新工艺包括液蜡冷却工艺、挤压工艺、切削工艺、固化工艺及后部工序；
①冷却工艺:对进入螺杆筒体内的液蜡〈581?800与冷媒流道的冷媒〈-101以下〉换热，使液蜡在螺杆筒体内逐渐降温冷却成半凝固状态〈451?600，液蜡冷却时间通过调节螺杆转速控制、液蜡冷却状态通过调节冷媒压力、流量控制；
②挤压切削工艺:螺杆简体内的液蜡与冷媒换热过程中螺杆连续旋转，首先是对液蜡换热进行连续搅拌使其冷却状态均匀，同时通过螺旋铰龙旋转将半凝固石蜡连续推向挤出器，螺杆转速在20转/-11?30转/-11之间，通过减速机电机变频控制，挤出蜡条切削成蜡粒每小时54001?，全年有效工作时间7200小时蜡粒产量可达到3.8万余吨；螺杆转速、刀片转速通过变频控制；
③固化工艺:对挤出器挤出的蜡粒〈401?500从切削开始至在风筒内滞留时间(3111111?5111111〉经过风筒内低温风〈0。〇?2使其冷凝固化〈30。〇?35。〇〉，风筒内的风速通过对鼓风机电机变频控制，风的干湿度通过干燥器控制。
[0016]与现有钢带式造粒机比较，其优点是:
1.结构紧凑、占用空间小，体积为同等生产能力钢带造粒机1/3?1/5；
2.生产能力大，生产能力弹性空间大，小型机?20^/10可用于实验室，大型机生产能力最高达到10001^/11 ；
3.挤出器孔径规格多，蜡粒规格可调整，可满足不同需要；
4.蜡粒为圆柱状，不易粘连，使用方便；
5.加工物料种类范围大，广泛用于多种牌号物料液蜡加工；
6.自动化程度高，操作便捷。
[0017]
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是新型石蜡造粒机结构示意图；
图2是挤出器和切削装置示意图；
图3是套装筒体横截面示意图。
[0019]图标说明:液蜡泵1、三通薄膜自动调节阀2、蒸汽管3、螺杆4、平面法兰5、螺杆筒体6、冷媒流道7、冷媒循环风道8、套装筒体9、螺旋铰龙10、轴承III 11、挤出器12、蜡粒翻转器13、风筒14、蜡粒出口 15、刀架16、刀片17、刀片罩18、轴承IV 19、小型制冷机20、轴承II 21、减速机电机22、减速机电机齿轮23、轴承I 24、短夹套25、干燥器26、鼓风机27、包装机28、网状输送线29、通孔30、回流管道3、来料管道6、进料口管道0、出口料管道么液蜡出口管道6、风管？、冷媒入口 8、冷媒出口卜、空气入口 1。
【具体实施方式】
[0020]结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0021]如图1所示，新型石蜡造粒机的挤压机构由液蜡三通薄膜自动调节阀2、螺杆4、螺杆筒体6、挤出器12、切削装置和减速机电机22组成。
[0022]来自于物料液蜡来料管道6的物料液蜡，经液蜡泵1泵入三通薄膜自动调节阀进料口管道0，由三通薄膜自动调节阀出料口管道(1注入平面法兰5进料口进入螺杆筒体6。
[0023]螺杆筒体6是圆柱形，后端密封装配平面法兰5，前端密封装配挤出器12，内部装有螺杆4 ；平面法兰5上部设有物料液蜡进料口，在下部设有液蜡出口与液蜡出口管道6连接，液蜡出口管道6连接回流管道3，以备停机后及时将螺杆筒体6内液蜡排到回流管道I进入螺杆筒体内6的液蜡(581?800与冷媒流道7的冷媒(冷媒来自小型制冷机20，冷媒-101以下)换热，使液蜡在螺杆筒体6内逐渐降温冷却成半凝固状态(451?600，液蜡冷却时间通过调节螺杆转速控制、液蜡冷却状态通过调节冷媒压力、流量控制。
[0024]挤出器12是采用钢板制成的圆盘形状，1万吨/年?3万吨/年设备挤出器12钢板厚度为20111111，大于3万吨/年?5万吨/年设备挤出器12钢板厚度为30111111 ；在圆盘的平面上有序加工~个通孔30 (见图2),通孔30进料端与出料端呈反喇叭口形；各规格的挤出器12的出料端口孔径分别为小3、小5、小10。
[0025]螺杆4采用高强钢厚壁钢管，外壁焊装工艺制成的高强钢螺旋形铰龙10，1万吨/年?3万吨/年设备采用单根螺杆，大于3万吨/年?5万吨/年设备采用并列两根螺杆同步运行。螺杆4中段安装在挤出器12中心轴承IV 19和平面法兰5的前表面中心槽内的轴承II 21上，螺杆4后段与减速机电机齿轮23连接，螺杆4前段进入风筒14，自后向前端依次安装切削装置和蜡粒翻转器13 ；蜡粒翻转器13的翻转板呈8形，并在螺杆4两侧均向蜡粒出口 15扭曲15°?300。
[0026]为防止设备工作间歇期间石蜡凝固在螺杆筒体6内，螺杆4管体内由后端通过轴承I 26封闭安装一根蒸汽管3，蒸汽管3后部带有短夹套25，短外夹套25在螺杆4密封后端的内、夕卜各伸长10111111?20臟短外夹套25内外端口形成蒸汽排出通道口 ；蒸汽管3前端口处在挤出器12后部位置，蒸汽管3前部利用固体润滑轴承固定在螺杆4管内。需要融化凝固石蜡时，蒸汽管3通入蒸汽由前端口喷出，经蒸汽管3外返回到短夹套25蒸汽排出通道口排出螺杆4。
[0027]如图2所示，切削装置由2片、4片或8片楔形刀片17及刀架16构成，选择不同数量的刀片组，可切削不同长度的蜡粒；刀片17根部沿圆周均匀镶嵌在刀架16上，刀片17端部罩在挤出器12边缘圆周的刀片罩18内，刀片17工作面与挤出器12外表面平行并存在0.5111111?1.0111111的间隙，刀架16固定在螺杆4上；刀片材料选用工具钢制成。挤压机构工作时，减速机电机22带动螺杆4及螺旋形铰龙10旋转，不断将连续形成的半凝固状态的物料石蜡推挤到螺杆筒体6前端的挤出器12，经过通孔30形成的蜡条(401?501 ),由刀片17削成规格相同的圆柱形蜡粒，每小时54001?，全年有效工作时间7200小时蜡粒产量可达到3.8万余吨；螺杆转速、刀片转速通过变频控制。
[0028]由进入螺杆筒体6的物料液蜡(581?80至风筒14内冷凝固化的圆柱形蜡粒(301?350，温度参数的控制由冷凝机构完成。如图3所示，冷凝机构由冷媒循环装置、风筒14和蜡粒翻转器13构成；冷媒循环装置是在螺杆筒体6外壳上纵向焊接~个!I型件，0型件下端脚封闭、两端封闭形成冷媒流道7，冷媒流道7开设冷媒入口、出口，分别与小型制冷机20的冷媒入口 8、冷媒出口 11连接，冷媒流道7的冷媒(-101以下)；冷媒流道7里的冷媒通过螺杆筒体壳体与螺杆筒体6内液蜡换热，使液蜡逐渐降温冷却成半凝固状态(451?600，液蜡冷却时间通过调节螺杆转速控制、液蜡冷却状态通过调节冷媒压力、流量控制出型件上部条形翅片的外周装配钢制套装筒体9，套装筒体9前端与风筒14的后端密封连接；套装筒体9与型件上部条形翅片之间形成冷媒循环风道8，冷媒循环风道8前端敞口与风筒14连通，冷媒循环风道8后端穿过平面法兰5与鼓风机27连接，鼓风机27连接干燥器26 ；风筒14是用2臟?3臟厚钢板对应套装筒体9外径制成，风筒14前端下面开设蜡粒出口(1? ；工作时，空气经空气入口 1进入干燥器26干燥处理，鼓风机27将常温干燥空气通过风管？送入冷媒循环风道8，由于干燥空气中水含量很低，经过冷媒循环风道8冷却不会产生湿汽；冷媒循环风道8的干燥空气吸收了冷媒流道里冷媒的一部分冷量，被鼓风机27送到风筒14里；蜡条从切削开始至在风筒14内滞留时间3-11?5-11，经过风筒14内低温风(01?20使蜡粒在(301?350冷凝固化，风筒14内的风速通过对鼓风机电机变频予以控制，风的干湿度通过干燥器26控制。
[0029]蜡粒翻转器13转动防止蜡粒粘结，并与低温风共同使蜡粒得到充分的冷凝固化，随后直接由蜡粒出口 15流入振动筛网状输送线29送至包装机28。
[0030]生产全过程由智能模拟系统控制，通过操作台上的触摸屏进行操作。
【权利要求】
1.一种新型石蜡造粒机，其特征在于:新型石蜡造粒机装置主要包括:挤压机构、冷凝机构、切削装置、底盘托架及智能模拟控制系统； 所述挤压机构的液蜡三通薄膜自动调节阀⑵进料口管道(C)与液蜡泵⑴连接，液蜡泵⑴与物料液蜡来料管道(b)连接；三通薄膜自动调节阀⑵出料口管道(d)与螺杆筒体(6)进料口连接，回流管道(a)与物料回流管连接；螺杆筒体(6)是圆柱形，后端封闭装配平面法兰(5)，前端封闭装配挤出器(12)，在螺杆筒体(6)内沿纵向装有螺杆⑷； 所述冷凝机构的冷媒循环装置安装在螺杆筒体(6)外周，与小型制冷机(22)连接，冷媒循环装置后端固定在平面法兰(5)上，前端与风筒(M)固定连接； 所述智能模拟控制系统由控制元件、温度传感器、控制柜及操作台组成； 新型石蜡造粒机的主体装置集中安装在底盘托架上，螺杆筒体(6)为主体设备在框架上面卧式安装，其它配套装置按工艺顺序依序安装；在螺杆筒体(6)后侧方安装减速机电机(22)、前侧方安装小型制冷机(20)、前方安装风筒支架、底盘托架两侧主梁外侧分别对应托架上的重心焊接吊环。
2.根据权利要求1所述新型石蜡造粒机，其特征在于:所述平面法兰(5)上部设有物料液蜡进料口，在下部设有液蜡出口与液蜡出口管道(e)连接，液蜡出口管道(e)连接回流管道(a)。
3.根据权利要求1所述新型石蜡造粒机，其特征在于:所述挤出器(12)是采用钢板制成的圆盘形状，钢板厚度为20mm?30mm;在圆盘的平面上有序加工N个通孔(30)，通孔(30)进料端与出料端呈反喇叭口形；各规格的挤出器(12)的出料端口孔径分别为Φ3、Φ5、Φ10。
4.根据权利要求1所述新型石蜡造粒机，其特征在于:所述螺杆⑷采用高强钢厚壁钢管，外壁焊装工艺制成高强钢螺旋形铰龙(1Φ，螺杆⑷中段安装在挤出器(12)中心轴承IV(19)和平面法兰(5)的前表面中心槽内的轴承II (21)上，螺杆⑷后段与减速机电机齿轮(23)连接，螺杆⑷前段进入风筒(14)，自后向前端依次安装切削装置和蜡粒翻转器(13);螺杆⑷管体内由后端通过轴承I (26)封闭安装一根带有短夹套(25)的蒸汽管⑶，蒸汽管⑶前端开口处在挤出器(12)后部位置，蒸汽管⑶前部利用固体润滑轴承固定在螺杆⑷管内。
5.根据权利要求1或4所述新型石蜡造粒机，其特征在于:所述蜡粒翻转器(13)的翻转板呈s形，并在螺杆⑷两侧均向蜡粒出口(15)扭曲15°?30°。
6.根据权利要求4所述新型石蜡造粒机，其特征在于:所述短外夹套(25)在螺杆⑷密封后端的内、夕卜各伸长1mm?20mm,短外夹套(25)两端敞口形成蒸汽排出通道口。
7.根据权利要求1所述新型石蜡造粒机，其特征在于:所述冷媒循环装置是在螺杆筒体(6)外壳上纵向焊接N个H型件，H型件下端脚封闭、两端封闭形成冷媒流道(7)，冷媒流道⑴开设冷媒入口、出口，分别与小型制冷机?)的出口、入口连接；H型件上部条形翅片的外周装配钢制套装筒体⑶，套装筒体⑶前端与风筒(M)的后端密封连接；套装筒体⑶与H型件上部条形翅片之间形成冷媒循环风道⑶，冷媒循环风道⑶前端敞口与风筒(M)连通，冷媒循环风道⑶后端穿过平面法兰(5)与鼓风机(27 )连接，鼓风机(27 )连接干燥器(26 )。
8.根据权利要求1或7所述新型石蜡造粒机，其特征在于:所述所述风筒(M)是用2_?3mm厚钢板对应套装筒体⑶外径制成，风筒(M)前端下面开设蜡粒出口(15)。
9.根据权利要求1或4所述新型石蜡造粒机，其特征在于:所述所述切削装置是由2片、4片或8片楔形刀片(17)构成，刀片(17)根部沿圆周均匀镶嵌在刀架(16)上，刀片(17)端部罩在挤出器(12)边缘圆周的刀片罩(18)内，刀片(17)工作面与挤出器(12)外表面平行并存在0.5mm?1.0mm的间隙；刀架(16)固定在螺杆⑷上；刀片(17)材料选用工具钢。
10.根据权利要求1所述新型石蜡造粒机的生产新工艺，其特征在于:所述新工艺包括液蜡冷却工艺、挤压工艺、切削工艺、固化工艺及后部工序； ①冷却工艺:对进入螺杆筒体内的液蜡温度为58°C?80°C与冷媒流道的温度为-10°C以下的冷媒换热，使液蜡在螺杆筒体内逐渐降温冷却成温度为45°C?60°C的半凝固状态，液蜡冷却时间通过调节螺杆转速控制、液蜡冷却状态通过调节冷媒压力、流量控制； ②挤压切削工艺:螺杆简体内的液蜡与冷媒换热过程中螺杆连续旋转，首先是对液蜡换热进行连续搅拌使其冷却状态均匀，同时通过螺旋铰龙旋转将半凝固石蜡连续推向挤出器，螺杆转速通过减速机电机变频控制在20转/min?30转/min之间，挤出蜡条切削成蜡粒每小时5400kg，全年有效工作时间7200小时蜡粒产量可达到3.8万余吨；螺杆转速、刀片转速通过变频控制； ③固化工艺:挤出器挤出的蜡粒温度在40V?50°C，从切削开始至在风筒内滞留时间达到3min?5min，经过风筒内0°C?2°C的低温风冷却，使其冷凝固化，温度在30°C?.35 0C，风筒内的风速通过对鼓风机电机变频控制，风的干湿度通过干燥器控制。
【文档编号】B29C47/38GK104354238SQ201410270852
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】于诣, 张运鑫 申请人:大连天禄机电设备制造有限公司